医疗3D打印:用科技与医疗碰撞出智慧的火花

国际金属加工网 2018年06月06日

3D打印技术医疗行业高度契合,目前3D打印产品广泛应用于医疗行业的各个方面,给行业的发展注入了强劲动力,不过,打印材料的匮乏和技术的不成熟,也给医疗3D打印的普及和发展带来阻碍。 

在最新一期的《极限挑战》之中,人工智能主题下各种科技成果纷纷得到了展示,其中,用3D打印出来的人脸格外逼真,赚足了观众的眼球。

作为我国《中国制造2025》和“十三五”规划中的一项关键技术,3D打印凭借便捷、生动、实用的特点,被广泛应用于工业、医疗、影视、模具制造、文物修复等领域。其中,3D打印技术与医疗行业契合度较高,已经初步形成了从医疗器械、器官到手术等全方位的3D系列产品和应用。

3D打印在医疗行业的应用情况

目前,3D打印技术在医疗行业的应用,肢体和器官打印最广,医疗器械辅具和手术辅助次之。

生活中,在肢体、牙齿、骨骼等硬物打印上,3D打印技术已经相当成熟,各种义肢、植入骨骼、假牙、3D胸腔、3D头盖骨等也已经在现实中获得了应用。这些部位的主要功能是辅助人的行动和生活,功能单一且结构简单,对于3D打印的技术要求不是很高。

相对来说,器官软物打印因为结构复杂、技术要求高,现在还处于探索初期,现阶段,只有相关的3D肝脏被打印了出来,而对肾脏、胰脏等器官的打印研究还在进行当中。不过,就已经成功打印的3D肝脏来说,也只能短期存活于培养皿之中,在保持长期活性和实际应用上,仍然还有一段距离。

3D打印在手术上的应用,目前主要起到模拟训练和现场辅助的作用。运用3D技术打印患者3D模型,医生可以根据模型更加精准和全面的实施手术,也可在术前进行多次模拟训练提升手术熟练性,保证术时的安全性。

而在医疗器械辅具上,各种康复器械如矫正鞋垫、助听器等设备,目前已经逐渐实现了3D打印,未来,3D打印技术还将向药物打印领域深入发展。

3D打印助推医疗行业不断发展

目前,3D打印技术在医疗行业的应用已经初具规模,而随着未来技术的不断应用和发展,3D打印将给医疗行业带来革命性的改变。

首先,3D打印将助力医疗行业向定制化和精准医疗发展。现实中,每个患者的生理结构和情况都不相同,现有医疗设备和药物采用工业化规模化的生产方式,在一定程度上其实忽视了患者的个性化需求,治疗缺乏针对性。

比如现有的药物所有人服用剂量都一样,但每个人因为身高、体重等不同,其实需要的剂量并不相同,此外,批量生产的义肢、假牙也可能并不适合所有人的身体或牙齿构造。而3D打印技术带来的更具弹性的生产方式,可以为患者打印适配的器官和适量的药物,给定制化医疗和精准医疗带来积极作用。

其次,3D打印提升了医疗行业的容错性。就如上文提到的在手术上的应用,传统手术只有一次机会,一旦出错后果不堪设想,而使用了3D打印模型之后,一方面高度还原的打印可以让医生更准确的了解整个手术区域,另一方面医生可以在模型基础上进行各种可能性的尝试,极大的减少手术中的失误,提高手术容错性。

此外,医生手术熟练度和经验的提升原来都得在实际手术中积累,3D打印模型的出现极大的改善了这种状况,让具备专业手术技能的医生更加容易培养。

3D打印在医疗行业面临问题

虽然3D打印对整个医疗行业的进步具有显著的推动作用,但目前来说仍然存在很多问题。

首当其冲的是打印材料问题。材料问题是制约3D打印技术发展的主要问题之一,在医疗行业来说材料问题更加重要,材料不仅决定着3D打印医疗的成本,在植入物、药品等的打印上更涉及患者的健康。

其次是技术本身不完善问题。3D打印技术作为一个新兴技术发展毕竟比较短,在技术上还存在局限,比如软体器官的活性打印目前就无法实现。

最后就是应用和落地问题。在现有打印材料和技术的基础上,要做到医疗用的高精度打印,成本是巨大的!这就使得目前3D打印技术的应用,只存在于少数资金强劲的医院之中,一般的医院难以承受。

因此,3D打印要想在医疗行业获得普及,需要解决材料和技术问题,只有提升技术、降低成本,3D医疗才能迎来更加辉煌灿烂的未来。

 


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